《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJT23宣贯.ppt

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1、中华人民共和国行业标准回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2011宣贯,第一章 编制工作简介,1985年颁布的中华人民共和国行业标准回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23，经过1992年和2001年的两次修定。2001年在修订回弹法标准时考虑了泵送混凝土的特点，给出了泵送混凝土碳化深度小于2mm，抗压强度小于55MPa的修正值，这对于提高泵送混凝土检测的精度，具有积极的意义。但是，当碳化深度大于2mm时，只能用钻芯取样或同条件试块进行修正，实际操作起来非常的不便，在有些工程上无法实施。另外，对于抗压强度大于45MPa混凝土的修正也明显偏低，无法客观的反映混凝土的实际强度。根

2、据住房和城乡建设部建标2008102号文件，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001的修订被列入该计划，编号：161号。,2008年8月5日在西安成立了回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001编制组，编制工作大纲、修编工作计划安排和编制组的分工。2010年5月在浙江的东阳通过了标准定额研究所组织的审查。2011年5月3日住房和城乡建设部正式批准颁布，将于2011年12月1日实施。1.本次修订的主要技术内容是：1.增加了数字式回弹仪的技术要求；2.增加了泵送混凝土测区强度换算表；3.对测区强度修正时将原来采用的修正系数改为修正量法。1.1数字式回弹仪的技术要求 数

3、字式回弹仪应带有指针直读示值系统。数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过1。,第一章 编制工作简介,1.2 泵送混凝土数学模型的建立及回归方程通过对泵送混凝土9843个实验数据，进行回归而得到幂函数曲线方程为：其强度误差值为：平均相对误差（）13.89%；相对标准差（er）17.24%；相关系数(r)：0.878。指数方程为：其强度误差值为：平均相对误差（）14.31%；相对标准差（er）17.69%；相关系数(r)：0.870。通过分析比较，最后采用幂函数曲线方程为泵送混凝土的测强曲线方程。,第一章 编制工作简介,1.3.高强混凝土的检测高强混凝土密实度好，抗压强度高，表面硬度大，采用能

4、量为2.207J的普通回弹仪已无法满足检测高强混凝土抗压强度的要求。我国的北京、陕西、浙江、温州、唐山、成都、广西、山东、江苏等地相继制定了回弹法检测泵送混凝土抗压强度的地方标准；贵州、山东、陕西、福建、云南等地制订了回弹法检测高强混凝土抗压强度的地方标准。1.3.1.高强回弹仪的选用目前，高强回弹仪有4.5J、5.5J和9.8J。本次高强混凝土试验选用标称能量为5.5J的回弹仪，主要是从一下几个问题考虑：一是贵州、福建、山东、陕西、云南、浙江、江苏等地都是采用该能量的回弹仪制定了或正在制定地方标准；二是5.5J的回弹仪相对能量较大，使得回弹区间容易拉开，能提高检测精度。标称能量为9.8J的回

5、弹仪能量太大，仪器笨重，人们操作时太费力，很不方便，所以未采用，也未进行相关的实验研究。,第一章 编制工作简介,1.3.2.高强混凝土数学模型的建立及回归方程本次实验共取得高强混凝土实验数据4313个，按照最小二乘法的原理，通过对实验数据的回归而到幂函数曲线方程为：其强度误差区间为：平均相对误差（）5.398%；相对标准差（er）6.665%；相关系数(r):0.833 指数方程为：其强度误差区间为：平均相对误差（）6.096%；相对标准差（er）8.026%；相关系数(r):0.733 抛物线方程为：其强度误差区间为：平均相对误差（）6.090%；相对标准差（er）7.968%；相关系数(r

6、):0.764 通过分析比较，幂函数的相惯性较好，误差较小，最后采用幂函数曲线方程为高强混凝土的测强曲线方程。,第一章 编制工作简介,2.测区曲线与全国部分地区曲线比较2.2泵送混凝土曲线方程与全国部分地方曲线方程相比：陕西省 回弹区间 17.0 48.6 强度区间(MPa)10.0 59.8 山东省 回弹区间20.6 45.8 强度区间(MPa)9.8 60.1浙江省（碎石）回弹区间18.2 47.6 强度区间(MPa)13.1 59.9浙江省（卵石）回弹区间20.0 48.0 强度区间(MPa)10.3 60.0辽宁省 回弹区间20.0 54.8 强度区间(MPa)10.0 60.0北京市

7、 回弹区间20.0 50.0 强度区间(MPa)10.9 60.1 唐山市 回弹区间 20.0 47.6 强度区间(MPa)14.5 60.0成都市 回弹区间 35.0 43.6 强度区间(MPa)31.9 60.2温州市 回弹区间 27.0 47.2 强度区间(MPa)17.4 60.2焦作市 回弹区间 18.6 46.6 强度区间(MPa)10.059.5宁夏自治区 回弹区间 21.046.2 强度区间(MPa)11.260.3本次的行标 回弹区间18.6 46.8 强度区间(MPa)10.0 60.0,第一章 编制工作简介,从以上全国部分地方混凝土的测强曲线我们可以看出：在混凝土抗压强度

8、区间（1060）MPa范围内，各地的测强曲线中回弹区间既有一定的差异，同时又比较接近，这就充分说明了本次修订的泵送混凝土的测强曲线具有广泛的适应性和可靠性。另外，该测强曲线与陕西省地方测强曲线在不同碳化深度时的比较如下图：,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,第一章 编制工作简介,从上图我们可以看出，当碳化深度等于或大于2 mm且混凝土的强度大于25MPa时，新的回归曲线的强度值要高于陕西省地方曲线的值，这和我们实际工程的检测的结果完全一致。,第一章 编制工作简介,2.3.高强

9、混凝土测强曲线与部分地方测强曲线的比较陕西省（幂函数）回弹区间34.9 48.5 强度区间(MPa)60.1 80.1 福建省（幂函数）回弹区间35.2 48.5 强度区间(MPa)60.0 80.1贵州省（指数函数山砂）回弹区间35.0 41.0 强度区间(MPa)60.0 80.0山东省（幂函数）回弹区间36.0 52.4 强度区间(MPa)59.8 79.9云南建科院（抛物线）回弹区间33.9 46.6 强度区间(Mpa)60.1 77.4青 岛（幂函数）回弹区间35.4 49.2 强度区间(Mpa)59.5 80.0上海（指数函数）回弹区间35.5 44.0 强度区间(MPa)60.0

10、 80.0本次行标（幂函数）回弹区间35.5 48.8 强度区间(MPa)60.0 79.6从以上全国部分地方混凝土的测强曲线我们可以看出：在混凝土抗压强度区间（60.180）MPa范围内，各地的测强曲线中，回弹区间既有一定的差异，同时又比较接近，这就充分说明了本次修订的高强混凝土的测强曲线具有广泛的适应性和可靠性。,第一章 编制工作简介,3 尚需继续研究的问题3.1.碳化深度的测试方法及对检测混凝土抗压强度的影响在回弹法检测混凝土抗压强度中，碳化深度对检测结果有一定的影响，有时也会引起争议，这其中的主要原因是用于测量碳化深度的方法有缺陷的缘故。目前用于测量混凝土碳化深度的方法是“酚酞法”，这

11、是一个间接的测试混凝土碳化深度的方法，“酚酞法”测量的是混凝土的碱度，并不是碳化深度，而我们却把它当作混凝土的碳化深度（酚酞遇见碱变红），通常情况下，这种测试方法是没有问题的。但在实际的工程项目中，由于酸性脱模剂的使用、气候环境的影响、养护不当及外加剂和掺合料的大量加入等原因都可能会使混凝土表面“碱度”降低而出现“假性碳化”和“异常碳化”的现象，尤其在目前的泵送混凝土中表现的尤为突出。这正是回弹法要研究和解决的技术难点之一，这次编制组专门进行过讨论，但是现在还没有一个更好的解决办法，有待今后继续研究。,第一章 编制工作简介,3.2.测试角度和测试面对检测混凝土抗压强度的影响原规程规定：非水平方

12、向检测混凝土非浇注面侧面时，可对回弹区间进行修正。修正的依据是通过数学计算和瑞士、罗马尼亚的有关资料而来的的。经过几十年使用证明，这种修正得出的结果有时相差会很大，如现浇楼板、路面强度检测，在楼板底面和楼板表面所测强度推定结果相差较大特别是对于泵送混凝土。由于泵送混凝土和高强混凝土其原材料、配合比、拌合物性能及成型、振捣、养护、环境的温湿度度会对其强度产生很大的影响，而这种影响将有很大的不确定性，就目前的技术水平和能力还难以掌握它们的规律。尽管国内有关单位进行过这方面的研究，但是，没有见到很有说服力的研究结果和研究报告。因此，对于泵送混凝土和高强混凝土，这次规定应水平检测浇注面的侧面，而不应进

13、行测试角度和测试面的修正。,第一章 编制工作简介,3.3.高强混凝土检测技术高强混凝土检测应该采用能量较大的回弹仪，目前，我国高强混凝土回弹仪有三种型号，究竟采用何种回弹仪来制定全国统一曲线，还需要对各种类型的回弹仪进行全面系统的分析比较。,第一章 编制工作简介,3.4.新型回弹仪的研究与应用 国外已有企业根据“能量系数”原理，采用光电子系统研制出的新型回弹仪。这种回弹仪的特点：其一是不受重力影响，与冲击方向无关，所以无需弹击角度的修正；其二是不受摩擦力的影响，指针摩擦力对传统回弹仪的测试精度产生重大影响，因此，要不断地进行保养和检定。新型回弹仪因为没有指针划块，不受摩擦力影响，所以测试结果的

14、离散性与传统回弹仪相比要小得多，是未来回弹仪发展的方向。我院从2009年开始与瑞士博赛公司合作，在这方面进行了许多实验，取得了阶段性的实验成果。但要使其成为混凝土强度检测的标准，还需要进行大量的研究。,第一章 编制工作简介,第二章 回弹仪,第一节 回弹仪的分类 回弹仪按照弹击能量和用途可分为重型、中型和轻型三种类型，六种规格。其中轻型回弹仪可用于水泥砂浆和普通烧结粘土砖的抗压强度检测，中型和重型用于混凝土抗压强度的检测。第二节 回弹仪的主要技术参数1、回弹仪的弹击能量2、弹击锤的质量与回弹仪的钢砧回弹值4、指针滑块摩擦力5、弹击杆球面半径第三节 回弹仪的构造及工作原理现在应用的回弹仪主要是指针

15、直读式和数字式回弹仪，它们是通过测定和读取回弹仪上的回弹值即位移值，通过对位移值及其它参数的计算和处理来推定被测混凝土的抗压强度值的。,第二章 回弹仪,第四节 影响回弹仪检测性能的主要因素回弹仪的零部件、各个部件的相对位置、各个部件的工作状态，都直接或间接地影响回弹仪测试性能。为影响回弹仪测试性能的主要因素是机芯的装配尺寸、主要零部件的质量和机芯装配质量。1、机芯主要零件装配尺寸回弹仪机芯主要零件的装配尺寸是指：弹击拉簧的工作长度，弹击锤的冲击长度以及弹击锤的起跳位置等。这三个装配尺寸工作时互相影响，严格控制这三个装配尺寸，是统一回弹仪性能的重要前提。,第二章 回弹仪,（1）弹击拉簧的工作长度

16、如果L061.5mm，就在两冲击面之间形成一间隙，使弹击锤比设计规定的位置向后挪了一段距离，造成实际的回弹能量增加，所测回弹值偏高。如果L061.5mm，造成实际的回弹能量减小，所测回值偏低。由于改变L0而引起的能量的变化对高回弹值影响较小，因此在钢砧上的率定往往难以发现，率定值基本不变。（2）弹击锤的冲击长度Lp 为保证弹击锤在脱钩的瞬间具有2.207J的冲击能量，拉簧的拉伸长度应为75 mm，当回弹仪为正常状态工作时，弹击锤相应于刻度尺上的“0”处起跳，并在“100”处脱钩。,第二章 回弹仪,（3）弹击锤的起跳位置回弹仪是一种游标测读式回弹仪，工作前必须调零。试验表明，弹击锤起跳点的改变，

17、直接影响回弹值的大小，但在试块上回弹值的变化较起跳点的变化值要小些。试验表明，当试块表面硬度较低时，反映在回弹值上的影响就较少。在表面硬度很大的钢砧上，反映在回弹值上的影响就十分显著。表2-7是通过调整改变回弹仪的起跳点而得到的不同砂浆试块和钢砧上的回弹值的极差。表2-7 改变起跳点对不同砂浆试块和钢砧回弹值极差的影响,第二章 回弹仪,2、主要零件的质量（1）拉簧的刚度由回弹仪的构造和冲击能量可推算出拉簧的刚度应为785.0N/m,刚度的变化直接影响回弹仪工作时的冲击能量，同时影响测得的回弹值。试验数据是刚度由666.852902.221N/m（0.680.92 kgf/cm）的6只拉簧各装在

18、三台正常回弹仪上，分别在钢砧和四种不同硬度的均匀砂浆试块（A、B、C、D）上由同一操作者测试的平行试验结果。表2-9 不同拉簧刚度对砂浆试块及钢砧回弹值的影响,强击拉簧刚度的变化对钢砧率定值无显著性差异，说明在所变化的冲击动能范围内，对弹性回弹动能无显著影响。,（2）弹击杆球面半径随着r值的增大，在砂浆试块上测得的回弾值增高，并随着砂浆表面硬度的增大而趋于明显。弹击杆r的差异，对钢砧率定值的影响不易反映，这是因为钢砧的硬度大，一弹性变形为主，在钢砧上产生的塑性变形很小。（3）指针长度和摩擦力设计规定，指针滑块上的示值刻线应位于正中，示值刻线至指针片端部的水平投影距离称指针长度为20mm，它直接

19、影响回弹值的大小。(4)影响弹击锤起跳位置的有关零件 缓冲压簧的刚度；压簧的刚度；弹击拉簧刚度；脱钩时挂钩与弹击锤挂钩处磨擦力。,第二章 回弹仪,3、机芯装配质量在机芯的装配质量方面尚须注意以下一些重要环节：（1）调零螺钉调节尾盖上调零螺钉的长度，使弹击锤脱钩瞬间，指针块上的示值线应停留在刻度尺的“100”处，调好后调零螺钉应始终处于坚固状态，不得有松动或位移现象。（2）固定弹击拉簧拉簧的一端固定于拉簧座上，另一端固定于弹击锤上，固定好后，三连件（拉簧座、弹击拉簧和弹击锤）装入中心导杆，此时弹击拉簧在中心导杆上不得有歪斜偏心现象，否则会影响弹击拉簧的工作性能，此处重要的是弹击拉簧要达到图纸要求

20、的加工质量。（3）机芯同轴度机芯同轴度是指弹击杆和弹击锤与中心导杆工作时，是否在同一轴心线上。通过大量试验表明，机芯同轴度好的回弹仪，弹击杆和弹击锤的冲击面碰撞时，接触良好，声音清脆，在钢砧上能测得较高而稳定的率定值。,第二章 回弹仪,第五节 数字式回弹仪1、数字回弹仪是回弹仪技术和应用的发展方向数字回弹仪通过传感器技术实现检测数据自动采样，并自动存储检测数据、进行后续数据处理、计算及显示等；它还可以通过数据接口把所存储的检测数据传输到微电脑中，实现检测报告自动编制及检测数据信息化处理等。,2、国内数字回弹仪发展简史早期数字式回弹仪所采用基于电阻式位移传感器的机械接触式采样系统，这种电阻式的采

21、集系统在使用的过程中，由于金属滑片在电阻上的不断滑动，会是滑动电阻式的位移传感器的线性化变差。另外，由于环境的的温度、湿度的变化也会对传感器产生影响。所以，电阻位移式传感器的数字回弹仪存在着耐久性不足的致命性缺陷，使这种数字回弹仪精度变低，使用寿命短，无法满足国内检测单位大工作量的业务需求。另一方面，这种回弹仪去掉了指针系统，无法进行计量检定，制约了数字回弹仪的推广应用。,2002年，舟山市博远科技开发有限公司研制成功了采用非机械接触式“光栅光藕”回弹数据采样数字回弹仪，彻底解决了长期困扰数字回弹仪的采样系统耐久性不足的关键技术难题，具有高可靠性和耐久性特点，使我国在数字回弹仪技术和应用在国际

22、上占有领先地位，推动了国内数字回弹仪的应用与技术发展。,第七节 数字回弹仪技术1、数字回弹仪原理与组成数字回弹仪通常是指具有回弹值显示、储存、混凝土强度计算等数据处理功能的回弹仪，其原理是在机械回弹仪的基础上运用数字电子技术对所测得的回弹值进行数字化采样，再根据技术规程进行数据处理、运算得出被测混凝土构件的抗压强度，显示输出或传输到电脑进行进一步处理。2、数字回弹仪主要分类数字回弹仪传感器按所采用的回弹值采样技术可分为机械接触采样式和非机械接触采样式两大类。,3、现有主要数字回弹仪技术简介3.1 电阻式位移传感器回弹数据采样技术,电阻式位移传感器回弹数据采样技术是最先应用于数字回弹仪的传统技术

23、，其工作原理如图。,电阻式位移传感器由直线电阻片和滑动电刷组成，电阻片固定安装在回弹仪机械壳体上，滑动电刷固定在回弹仪指针上，随指针同步移动。回弹采样电子系统在电阻片的两端施加上固定的直流电压，当滑动跟随指针移动时，电刷端输出与位移成正比的模拟电压信号。这个模拟电压信号经模/数转换器转换成数字信号，经过校准、换算后从而得到指针当前所处位置的回弹值。,3.2“光栅光偶”回弹数据采样技术“光栅光藕”回弹数据采样技术是舟山市博远科技开发有限公司研制的一种全新的非机械接触式回弹数据采样技术，并取得国家发明专利，其工作原理如图3所示。,附着在指针一侧的光藕包含有相对放置的发光器和感光器构成，由一系列透明

24、与不透明相间均匀排列的条状体构成的光栅固定放置在光藕的发光器与感光器之间。通过工作时所需的电子连接，当弹击锤回弹带动指针移动时，光藕发光器所发出的光线因栅遮挡使感光器产生一组交替通断的电子脉冲信号。光藕发光通过对脉冲进行计数，从而换算出指针的移动距离或回弹值。“光栅光藕”回弹数据采样技术，完全避免了数据采样系统因机械磨损、接触不良等对采样精度、可靠性和耐久性所带来的不利因素，彻底解决了长期困扰数字回弹仪的采样系统耐久性不足的关键技术难题，在数字回弹仪采样系统的可靠性、耐久性方面取得了重大技术突破，使我国数字回弹仪技术达到了国际先进水平。,3.3 电容式位移传感器电容式位移传感器是利用振荡电路中

25、，改变电容器极板间的相对位置，电容器的电容会发生变化从而引起回路中频率的变化，通过测得频率的变化规律，建立电容和频率之间的关系进而可以求得位移。,以上三种位移采集技术，早期一般使用电阻式位移传感器，其特点是：构造简单，加工方便，电子器件价格较低；缺点是：稳定性差，一方面，电阻的阻值对温度变化较为敏感，线性关系较差，随着温度的变化，电阻的阻值也会发生变化；另一方面，由于该种回弹仪的指针和电阻片是接触式的，经常使用，指针在电阻板面的反复摩擦，指针会磨损，金属粉末会附着在电阻的表面，会使电阻的阻值变化。再此，使用环境的湿度、粉尘都会对阻值产生一定的影响。所以，电阻式回弹仪在使用一段时间后，误差较大，

26、无法使用，维修很不方便，现已逐步退出市场，将被新一代数字式回弹仪所代替。,电容式位移传感器由于构造复杂，电子元件精度要求高，因而在回弹仪中应用较少。光栅光藕式数据采集器，采用光电转换的原理，实现非机械接触的回弹数据采集，在数据采集、传输、转换过程中影响因素少，抗干扰力强，在保证采集数据精度的的基础上，其可靠性、稳定性、耐久性均优于电阻位移式传感，已被广泛应用于数字回弹仪中。,第八节 国内数字回弹仪相关专利简介1.1专利号或申请号：ZL03103652.X【名称】：回弹法混凝土抗压强度检测仪及其制作方法【申请(专利权)人】：舟山市博远科技开发有限公司该发明被简称为“光栅光藕”回弹数据采样技术，目

27、前应用于舟山市博远科技开发有限公司的博远BY系列数字回弹仪产品。1.2专利号或申请号：ZL200610112215.8【名称】：一种测量回弹仪冲击动能的方法及装置【申请(专利权)人】：中国建筑科学研究院该发明属回弹仪的计量检定、校准领域，并不用于数字回弹仪产品中。,1.3专利号或申请号：ZL200810063597.9【名称】：数字回弹仪【申请(专利权)人】：舟山市博远科技开发有限公司该发明完全抛弃了传统回弹仪所必须具备的指针系统，与现有技术相比简化了回弹仪机械结构，省略了所述的回弹仪中机械构造最复杂的指针系统，完全消除了由指针系统引起的测量精度、稳定性、耐久性等问题，回弹仪的测量精度、稳定性

28、、耐久性和使用寿命得到了实质性的提高。,2.实用新型专利2.1专利号或申请号：ZL00264866.0【名称】：数字式混凝土回弹仪【申请(专利权)人】：贵昌精密机械(天津)有限公司该专利采用传统的直线电位器位移传感器技术用于回弹值采样，其优点是把数据采样处理、显示和打印功能集中于回弹仪机械壳体上便于携带，缺点是没有人工直读标尺，且体积较大，用于贵昌精密机械(天津)有限公司的数字回弹仪产品中。2.2专利号或申请号：ZL03208209.6【名称】：数字回弹仪【申请(专利权)人】：舟山市博远科技开发有限公司该实用新型提供了一种数字回弹仪技术，将指针系统与其相关的采样部件安装在独立的组件中，可使之整

29、体拆装，因此也被称为“分体式指针示值系统”。该专利使得数字回弹仪的常规维护简单、方便、安全，彻底解决了现有数字回弹仪产品普遍存在的难以测定指针摩擦力指标和进行常规维护的难题。,2.3专利号或申请号：ZL200520001968.2【名称】：指针、动栅式机械电子回弹仪【申请(专利权)人】：秦瑚该实用新型提供了一种非机械接触式回弹采样方法，结构设计如图3-23，在指针1上安装有条状的“动栅”3，弹击锤回弹时驱动指针与“动栅”同步运动，“动栅”的位移值通过固定在回弹仪壳体上的一组“定栅”检测到，从而实现了回弹值的采样。2.4专利号或申请号：ZL200620107051.5【名称】：数字回弹仪【申请(

30、专利权)人】：舟山市博远科技开发有限公司该实用新型提供的数字回弹仪，将回弹值传感器部分和控制、数据处理及输出的主机部分用连接机构组合成一体并保留传统机械回弹仪可人工直读回弹值的结构，使之成为既操作方便，又符合现行国家规范的检测混凝土抗压强度的数字回弹仪，还避免了连接线引起的故障。,2.5专利号或申请号：ZL200720200886.X【名称】：无线传输、机械电子式回弹仪【申请(专利权)人】：秦瑚该专利的特点是把回弹传感器与主机的数据交换通过无线方式实现，方便使用。无线数字传输技术是广泛应用的成熟技术，目前市场已有采用无线传输技术的数字回弹仪产品，但未见声称应用了该专利技术的产品。2.6专利号或

31、申请号：ZL200820237875.3【名称】：深度可控式高精度回弹仪【申请(专利权)人】：谢让明该实用新型提供了深度可控式高精度回弹仪，其特征是回弹仪的弹击拉簧的拉伸长度在一定范围内是可调的，通过调节弹击拉簧的拉伸长度获得不同的冲击能量，以适应检测不同抗压强度的混凝土。,2.7专利号或申请号：ZL200920098267.3【名称】：语音数显回弹仪【申请(专利权)人】：天津市津维电子仪表有限公司该实用新型公开了一种语音数显回弹仪，其主要特征是回弹仪主机设置于机械回弹仪上方，同时设有扬声器与音频功率放大器相连接，主机增加了语音输出功能，实现以语音方式播报所测得的回弹值。2.8专利号或申请号：

32、ZL200920103931.9【名称】：超声测距数字回弹仪【申请(专利权)人】：廊坊开发区大地工程检测技术开发有限公司该实用新型公开了一种超声测距数字回弹仪，用于解决回弹值自动读数和提高了使用寿命的问题。,2.9：专利号或申请号：02268353【名称】：回弹仪数据采集装置【申请(专利权)人】：潘宗岭 安徽 从以上介绍的专利内容与申报时间可以看出，非机械接触的回弹采样方式已成为数字回弹仪技术的主要研究方向和发展趋势，同时国内数字仪技术和产品的竞争也日趋激烈，必将推动我国数字回弹仪技术总体水平的进一步提高。,第九节 能量式回弹仪现在瑞士博势公司发明了一种新型回弹仪，它是用来测定回弹系数，即Q值

33、，其物理意义是弹击杆弹击被弹击物体前后瞬间的弹击能量的比值，它和弹击杆弹击后的位移变化无关。因此，指针中心导杆的摩擦力、牵引指针运动的反弹力以及装置和样本间的相对速度对Q值影响较小。Q值及弹击和回弹的速度，均可以通过光电子技术测得，并可进行数字转换，便于数据的处理。对于2.207J的中型回弹仪，弹击锤的质量为106g,弹击瞬间，弹击锤的冲击速度为6.45m/s。,图3-27 能量系数回弹仪内部结构,Q:回弹值 m:回弹锤质量Eforward:冲击之前的动能 Ereflected:冲击之后的动能v0:冲击之前的即时速度vR:冲击之后的即时速度，回弹速度,Q值回弹仪与传统R值回弹仪相比具有两大优势

34、：其一是不直接受重力影响，与冲击方向无关，所以无需弹击角度的修正。其二是不受摩擦力的影响，此摩擦力对R值回弹仪的测试精度产生重大影响，即频繁的校准周期，Q值回弹仪因为没有指针划块，不受摩擦力影响，所以测试结果的离散性与R值回弹仪相比要小得多。,陕西省建筑科学研究院对瑞士博势公司发明的回弹仪进行了一年多的应用实验研究，Q型回弹仪经过了两万多次的实验弹击，弹击试块两千多个。回弹仪各个滑动部件移动自如，数据记录准确，钢砧率定值稳定，电池使用寿命长，充分的显示了该类回弹仪的优越性和技术特点。经对2000多个、强度范围（870）MPa、龄期（71000）天的边长150*150mm的混凝土试块进行回弹-试

35、压-碳化数据进行回归分析，其Q-R曲线误差较小。Q型回弹仪使用方便、维护简单，是未来回弹仪的发展方向，是传统回弹仪的替代产品，是提高回弹法检测混凝土强度精度的有效手段；是未来推广数字回弹仪、降低劳动强度、提高工作效率的有效途径。,第十节 回弹仪的率定钢砧的率定值是回弹仪的主要性能指标，是统一回弹仪标准状态的必要条件。因此，回弹仪每次在使用前和使用后都必须进行率定，以便及时发现和解决回弹仪使用中出现的问题。以中型回弹仪为例，钢砧率定的作用，主要是：1、检验回弹仪的冲击能量是否等于或接近于2.207J，此时在钢砧上的率定值应为802，此值作为检定回弹仪的标准之一；2、能较灵活地反映出弹击杆、中心导

36、杆和弹击锤的加工精度以及工作时，三者是否在同一轴线上。若不符合要求，则率定值低于78，会影响测试值；,3、转动呈标准状态回弹仪的弹击杆在中心导杆内的位置，可检验回弹仪本身测试的稳定性。当各个方向在钢砧上的率定值均为802时，即表示该台回弹仪的测试性能是稳定的。率定回弹仪的钢砧经常弹击时，其表面的硬度会随着弹击次数的增加而增加，因此，钢砧应每两年送有关单位进行检定或校准，以使钢砧有一个比较稳定的表面硬度。,第十一节 回弹仪的操作、保养 1、操作做到缓慢施压，准确读数，快速复位。回弹仪使用完毕应使弹击杆伸出机壳，并应清除弹击杆、杆前端球面以及刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不使用时，应将弹击

37、杆压入机壳内，经弹击后按下按钮，锁住机芯，装入回弹仪箱，平放在干燥阴凉处。此处应该特别强调弹击杆压入机壳内，弹击锤一定要弹击脱钩。不然的话，弹击拉簧会长期处于拉伸状态，容易使弹击拉簧疲劳变形。数字式回弹仪长期不用时，应取出电池，防止电池变质，腐蚀电子元件。,第十一节 回弹仪的操作、保养2、保养回弹仪的使用环境比较恶劣，灰尘易进入回弹仪中，影响回弹仪的使用功能，应该按时进行保养，以保证检测结果的准确性。保养的目的是保证回弹仪处于良好的工作状态，一个合格的检测人员应该熟悉回弹仪的构造，熟练拆卸、装配回弹仪。当回弹仪存在下列情况之一时，应进行保养：1）回弹仪弹击超过2000次；2）在钢砧上的率定值不

38、合格；3）对检测值有怀疑。,第十一节 回弹仪的操作、保养3、回弹仪的保养步骤1）使弹击锤脱钩后取出机芯，然后卸下弹击杆，取出里面的缓冲压簧，并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座。2）清洁机芯各零部件，并重点清理中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔及冲击面。清理后应在中心导杆上薄薄涂抹钟表油，其他零部件均不得抹油。3）清理机壳内壁，卸下刻度尺，检查指针，其摩擦力应为（0.50.8）N。4）数字式回弹仪还应按照厂商提供的维护手册进行维护。5）保养时不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝，不得自制或更换零部件。保养后应按规定进行率定。,第十二节 回弹仪的常见故障及排除方法回弹仪在使用中出现故障时，一般应送检定单位进

39、行修理和检定，未经过专门培训的操作人员，不熟悉回弹仪的构造和工作原理，不能擅自拆卸回弹仪，以免损坏零部件。现将回弹仪常见故障、原因分析和检修方法列于表3-17，供操作人员参考,回弹仪常见故障、原因分析和检修方法,回弹仪常见故障、原因分析和检修方法（续一）,回弹仪常见故障、原因分析和检修方法（续二）,第四章 回弹仪的计量检定,第一节 回弹仪检定的意义 回弹仪作为测量混凝土回弹值的计量仪器，回弹仪的状态如何，直接影响回弹值的大小，进而影响被测混凝土的抗压强度值，所以应按国家计量检定规程回弹仪JJG817-2011按时进行计量检定。回弹仪在使用一段时间后，其性能也会发生一些变化，各个部件的工作性能也

40、可能改变。因此，回弹仪在开始使用之前和使用一定时间后就要对回弹仪进行计量检定。计量检定的目的就是通过检查和测量回弹仪各个部件的工作状态参数来判断回弹仪是否处于标准状态。通过计量检定合格的回弹仪，其工作状态参数都是基本一致，这样才能保证所有的回弹仪性能的统一性。这次修订的重点是：实现尽可能多的检测项目的计算机自动检测，最大限度地减少可能引起的人为操作误差，提高整个检定过程的自动化程度，提高计量检定的工作效率。,这次修订的主要内容：1.把原混凝土回弹仪计量检定规程更名为回弹仪计量检定规程。更名后的回弹仪JJG817计量规程，中包含了混凝土回弹仪、砂浆回弹仪和砖回弹仪共五种型号的回弹仪的检定。解决了

41、砂浆、砖和高强回弹仪无法检定的问题，使新的检定规程的适应性更加广泛和实用。2.增加了数字式回弹仪示值一致性的的检定内容，随着光电子技术的发展，数字式回弹仪的应用也愈来愈广泛，需要增加该系列回弹仪的检定内容。去掉了弹击拉簧外观和弹击拉簧工作长度的检定项目，由于弹击拉簧拉伸长度（75mm）和“100”脱钩位置已经确定，则可以计算出拉簧的自由长度，弹击拉簧的外观不属于计量性能。把弹击杆尾部外观放入通用技术要求中，使回弹仪的计量性能要求有原来的12项减少到现在的11项。,第二节 回弹仪的检定周期和检定项目1、回弹仪的检定周期1）新回弹仪启用前。2）超过检定有效期限（回弹仪有效期为半年）。3）数字式回弹

42、仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于1。4）经保养后在钢砧上的率定值不合格。5）遭受严重撞击或其他损害。2、回弹仪的检定内容1.标尺“100”刻度线位置、2指针长度、3指针摩擦力、4弹击杆端部球面半径、5弹击锤脱钩位置、6弹击拉簧刚度、7弹击拉簧工作长度、8弹击拉簧拉伸长度、9弹击锤起跳位置、10钢砧率定值、11示值系统一致性,第三节 回弹仪检定器回弹仪的检定必须有回弹仪检定器、拉簧刚度测定仪等设备。只有在回弹仪的检定器上才能比较方便、准确的检查和测定回弹仪的歌部件尺寸和工作状态。,第四节 回弹仪的检定方法回弹仪的检定方法在检定规程中已有详细规定，这里简要介绍一下新检定器的原理：在检定装置

43、的适当位置安装拉力传感器、位移传感器和计算机自动采样记录系统，实现一次操作同时完成对拉簧刚度、拉簧冲击长度、弹击锤脱钩位置等回弹仪主要技术指标的自动检测，达到实现一次性测定检定项目。1.拉簧刚度测定检定器在检定时拉伸弹击拉簧的同时通过力传感器记录拉簧所受到的拉力和拉伸位移值，根据胡克定律，立可直接计算出被测拉簧的刚度。此外，由于计算机系统得到的是拉簧拉力与拉伸位移之间的连续关系，可进一步衡量拉簧刚度的线性度指标。,2.弹击锤脱钩位置测定弹击锤脱钩时，拉簧拉力瞬间变零，计算机记录的拉簧拉力最大值所对应的位移位置即为弹击锤脱钩位置。3.拉簧冲击长度测定根据拉簧拉力与拉伸位移之间的对应关系。拉簧拉力

44、为零的位置对应于拉簧自由状态，因此，拉簧冲击长度值等于弹击锤脱钩位置（拉簧最大拉力）和拉簧自由位置（拉簧拉力为零）所对应的位移值之差。4.拉簧自由长度测定如果回弹仪拉簧座的机械尺寸一致，由于拉簧冲击长度、和“100”脱钩位置已经确定，则可以计算出拉簧的自由长度。从而避免了人工测定拉簧自由长度所带来的误差。,第五节 回弹仪检定中回弹值不确定度评定报告（略）,第六节 有关回弹仪检定的讨论我们现在对回弹仪的检定实行的分部检定法，即先把回弹仪拆开，放到检定架上，在检定架上我们可以很方便的测出回弹仪中各个部件间的相对位置和尺寸。采用光电子技术设计的新的检定架上，可以完成回弹仪检定的所有操作程序，可以实现

45、在检定架上的一次性完成。对于分部法检定的方法，在我国一些专门从事计量检定的人员中还有不同的意见和看法。主要认为：作为一个回弹仪，应该检定它的整体性能，而不应把它拆分开来，拆分检定以后，再重新装配时会影响回弹仪的整体状态。,一种设想，是在2060洛氏硬度范围内，每隔一定的硬度值做成8到10个标准硬度块，分别标定每个试块的回弹值。检定时，分别在8个或10个标准硬度块上测定回弹值，就可以检定回弹仪在不同硬度条件下的状态。如果能实现这种设想，回弹仪的检定就方便的多了，也不需拆开回弹仪，能达到整体检定的目的。但是，这种方法在实施起来存在较大的困难，抛开标准硬度块制造成本不说，单是低硬度区间的硬度块每弹击

46、一次，硬度块就会产生变形，由于金属材料冷作硬化的作用，硬度块的硬度会增加，硬度块无法反复多次使用。如果硬度块只能一次性使用，那么回弹仪的检定成本就很高。,综上所述，在当前的技术条件下，要实现不拆开回弹仪的壳体而实行回弹仪的整体检定，还有许多技术问题需要解决。但是人们通过各种设想和实验，可以为未来回弹仪的检定方法改进提供参考依据。,第五章 回弹法检测混凝土强度的影响因素,采用回弹仪测定混凝土表面硬度以确定混凝土抗压强度，是根据混凝土硬化后其表面硬度与抗压强度之间有一定的相关关系，通常影响混凝土的抗压强度fcu与回弹值R的因素并不都是一致的，某些因素只对其中一项有影响，而对另一项不产生影响或影响甚

47、微。,第一节 原材料普通混凝土是建筑构件生产中使用最普遍的一种，它是由水泥、掺合料、水及粗、细骨料和外加剂的混合料制备而成的。混凝土的抗压强度的大小主要取决于其中的水泥砂浆的强度、粗集料的强度以及二者的粘结力。粗骨料粗骨料的影响，至今看法没有统一。国外一般认为粗骨料品种、粒径及产地均有影响。罗马尼亚方法规定，以石英质河卵石骨料作为标准，取影响系数为1，其余骨料则通过试验确定影响系数。英国标准协会则认为“不同种类的骨料得出不同的相关关系，正常的骨料如卵石和多数碎石具有相似的相关关系”。另有一些国外资料介绍，即使粗骨料的种类相同，也必须根据不同产地得出不同的相关曲线。,浙江省建筑科学研究院就是按照

48、碎石和卵石的不同，分别回归了碎石和卵石混凝土的回弹测强曲线。综上所述，石子品种的影响，在我国迄今看法尚不统一，作法也不一致。更何况，许多地方的混凝土应用的是碎卵石或碎石与卵石的混合石，要想把它们区分开来是很困难的。因此，各地区在制作自己的曲线时，可结合具体情况酌定。,第二节 外加剂我国建筑工程的普通混凝土中，经常掺加外加剂。陕西省建筑科学研究院及浙江省建筑科学研究院对木钙减水剂或三乙醇胺复合早强剂的试验研究资料表明，正常的掺量下，上述外加剂对回弹法测强没有影响。,第三节 成型方法不同强度等级、不同用途的混凝土混合物，应有各自相应的最佳成型工艺。陕西省建筑科学研究院曾将水灰比变化幅度为0.370

49、.78，强度等级C10C40的混凝土混合物，分别进行了手工插捣、适振（振动至混凝土表面出浆即停）、欠振（混凝土表面将要出浆停振）、过振（混凝土表面出浆后续振约5秒停）试验。试验表明，只要成型后的混凝土基本密实，上述两类成型方法对回弹法测强无显著影响。但对一些采用离心法、真空法、压浆法、喷射法和混凝土表层经各种物理、化学方法处理成型的混凝土，应慎重使用回弹法的统一测强曲线，必须经试验验证后，若无影响方可直接使用。,第四节 养护方法及湿度将相同条件的混凝土试块分别进行了蒸养出池、蒸养后立即自然养护、自然养护等三种情况的对比。试验表明，蒸养后经自然养护七天以上的混凝土没有显著影响。因为尽管蒸养使混凝

50、土早期强度增长较快，但表面硬度也随之增长，若排除了混凝土表面湿度、碳化等因素的影响，没有显著的差异。因此，主张蒸养池后七天以内的混凝土应另行建立专用测强曲线，而蒸养出池后再自然养护七天以上的混凝土可按自然养护混凝土看待。混凝土表面的潮湿状态对回弹法测强有较大的影响，这是国内外一致的看法。实验表明，潮湿状态对于低强度的混凝土影响较大，随着强度的增长，表面潮湿状态的影响逐淅减小，对于短龄期的较高强度的混凝土的影响已不明显。,第五节 碳化及龄期水泥一经水化就伴随着氢氧化钙的生成，它对于混凝土的硬化和活性矿物掺合料的二次水化起了重大作用。已硬化的混凝土表面受到了空气中二氧化碳作用，使氢氧化钙逐渐变化，